維薩拉VAISALA露點變送器工作原理

　　維薩拉VAISALA露點變送器設計用于溫度特別高的工業干燥應用中的濕度測量。傳感器的耐高溫性允許從熱過程中直接測量，而無需采樣系統和樣品調節。DMT345 和 DMT346 測量的寬動態范圍的：測量范圍從 -40 °C 霜點到 +100 °C 露點，干球溫度范圍高達 350 °C。

　　變送器均采用維薩拉 DRYCAP傳感器，該傳感器準確、可靠且穩定。該傳感器具有抗冷凝性能，不受微粒污染、油蒸氣和大多數化學品的影響。DRYCAP傳感器以其快速響應時間和受潮后快速恢復而著稱。

　　維薩拉公司(VAISALA Oyj)創立于1936年，是世界上的氣象設備、 路面檢測及溫濕度測量產品的生產廠家。在美國、日本、德國、法國、英國、澳大利亞、馬來西亞及供應均設有子公司或經銷。 1991年維薩拉公司生產出了世界上可現場更換且無需校準的薄膜電容式濕敏探頭--INTERCAP，極大地減輕了暖通行業所使用的溫濕度傳感器的維護工作量。1997年維薩拉公司又生產出了可在350 ℃高溫環境下工作的露點傳感器--DRYCAP，滿足了造紙、木材加工、食品加工等工業領域的特殊要求。 除了溫濕度測量產品之外，維薩拉公司還生產氣壓表、二氧化碳和氨氣檢測儀器。其產品在世界范圍內被廣泛地應用于農業、機械、石油、化工、電力、造紙、氣象、食品加工、制藥、紡織、航空航天及國防等工業領域和民用建筑的采暖通風系統。美國航天飛機紀念堂均有VAISALA公司的產品。

　　現由我司技術人員來為大家介紹VAISALA維薩拉露點變送器工作原理，詳情如下：

　　VAISALA露點變送器由兩部分組成：電容型聚合物薄膜測濕傳感器及電阻型測濕傳感器，測濕傳感器測量被測氣體中的水分子，從而測出相對濕度；測溫傳感器測量測濕傳感器的表面濕度，儀器內置的微處理從這兩個參數計算出露點。測濕、測溫傳感器通過金屬膜背靠背緊密靠近，這樣一方面使得測溫傳感器能夠準確測得濕度傳感器所處溫度，另一方面通過金屬膜的作用大大減小了由于外部電場作用產生的感應電容，從而提高了測量精度，在低濕情況下， DRYCAP 的反應時間為 40-240 秒，取決于濕度變化方向和大小，測量高濕時反應時間較短。 DRYCAP 的耐溫范圍為 -40-+180 度，承壓范圍為 0-20bar. 其本身耐腐蝕性也極為突出，對于堿性和弱酸性氣體有較好的適應，通常在低濕的情況下，相對薄膜濕敏傳感器要得到 +2 度的露點精度所能測得的zui低露點為 -9 度，應用 Vaisal 的 DRYCAP 傳感器及自動校準技術，在保證 +2 度露點溫度精度的同時可測得的zui低露點為 -60 度，在精度稍低的情況下可達到 -80 度的露點，這是因為自校準技術使得準確的相對濕度測量成為可能。

　　在自校準過程中，測溫電阻將 DRYCAP 探頭加溫到高于環境溫度 10 度后自然冷卻，在冷卻過程中儀器測量 DRYCAP 實時溫度和相對濕度。從公式 RH=RH0+PW/PWS 中（其中 RH 為儀器測量值。 RH0 為直線在 Y 軸上截距。 PW 為此刻待測氣體中水氣分壓，假設是一定值。 PWS 為飽和水氣壓值。 1/PWS 為、溫度的函數）可見由幾組不同溫度時的 RH 、 1/PWS 值可推出一擬合直線，并推出該擬合直線在 Y 軸上的截距 RH ？即溫度無窮高時，傳感器所測相對溫度偏移開零點的值。

　　在確定 RH0 后即可進行準確的 RH 計算，從而準確計算出露點，當相對濕度低于 10% 時，系統自動執行自校準功能，此時上次的輸出參數被鎖定，校準后系統即可輸出測量值。自校準功能也可以以時間間隔方式啟動（通常為 6 小時）。如果在校準過程中溫度或露點測量值不穩定，即環境影響降溫過程或假設的 PW 為一常數條件不滿足，自校準功能將會在設定的時間間隔后又一次執行，依次類推，直至溫度和露點溫度穩定后才輸出真實露點。通過的 DRYCAP 硬件設計及自動校準軟件使得準確測量低濕露點得以實現。

　　由于某些化學物質氣體分子長期聚集在濕敏器件內部會影響測量精度。為保證準確測量， Vaisala 公司開發出增益回歸軟件，其工作過程為在零點自動校準軟件執行前執行增益回歸功能，將 DRYCAP 傳感器升溫到 160 度使其內部聚集的化學物質氣體分子蒸發，從而保證了準確測量。同時這一方法排除了油污聚集影響反應時間的困擾。

　　DRYCAP 濕敏器件不怕冷凝水，發生冷凝后自然風干則不影響正常使用，但風干時需將儀器取出，這會影響其他工作的正常進行，為了防止此類情況的頻繁發生，在 DMT242 露點儀中還附有一保護功能，即當時濕度意外升高到 80%RH 上時，測溫傳感器馬上對濕敏器件加熱以減小局部相對濕度從而避免飽和水汽形成。通過使用這一客戶友好功能使得停工率大幅降低，從而提高了生產效率。

　　維薩拉（ Vaisala ）露點儀出廠設置為 -80+20 度露點對應 4~20MA ，但客戶通過軟件修改可使任意量程范圍內參數，如： -60~~+5 度露點或 -75~~+15 度等對應 4-20MA 輸出，從而大大方便了后級級聯控制。

　　所有露點儀使用一段時間后都會發生漂移，大多數露點儀客戶是不能自己作校正的，只能頻繁地送到廠家花費一定的財力及時間作校正，為了方便客戶使用，所有維薩拉（ Vaisala ）露點儀都能使客戶在自己能找到標準濕度的情況下，通過 Macrisoft Windows 中的公用軟件自己作校正，大大節省了費用和時間，保證了正常測量。

　　通過多項技術的使用，確保了維薩拉公司（ Vaisala ）露點儀在各行業的長期穩定使用。

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